Flughafen: Wake Turbulence

Alle Flugzeuge erzeugen während des Fluges Wirbelschleppen. Diese Störung wird durch ein Paar gegenläufiger Wirbel verursacht, die von den Flügelspitzen nachlaufen. Die Wirbel von größeren Flugzeugen bereiten den entgegenkommenden Flugzeugen Probleme. Das Kielwasser dieser Flugzeuge kann Rollmomente auferlegen, die die Rollsteuerungsautorität des entgegenkommenden Flugzeugs überschreiten. Außerdem können die in den Wirbeln erzeugten Turbulenzen Flugzeugkomponenten und -ausrüstung beschädigen, wenn sie aus nächster Nähe angetroffen werden. Aus diesem Grund muss sich ein Pilot den Ort des Wirbelnachlaufs vorstellen und die Flugbahn entsprechend anpassen.

Vortex-Erzeugung 

Der Auftrieb wird durch die Erzeugung eines Druckunterschieds über der Flügeloberfläche erzeugt. Der niedrigste Druck tritt über der Flügeloberseite und der höchste Druck unter dem Flügel auf. Diese Druckdifferenz löst das Aufrollen des Luftstroms hinter dem Flügel aus, was zu wirbelnden Luftmassen führt, die stromabwärts der Flügelspitzen nachziehen. Nachdem das Aufrollen abgeschlossen ist, besteht der Nachlauf aus zwei gegenläufig rotierenden zylindrischen Wirbeln. Die meiste Energie liegt nur wenige Meter vom Zentrum jedes Wirbels entfernt. 

Vortexstärke 

Terminalbereich – Nachlaufturbulenzen wurden in der Vergangenheit nur als eine Funktion des Flugzeuggewichts betrachtet, aber neuere Forschungen berücksichtigen zusätzliche Parameter wie Geschwindigkeit, Aspekte des Flügels, Nachlaufabklingraten und Flugzeugwiderstand gegen Nachlauf, um nur einige zu nennen. Die Wirbeleigenschaften jedes Flugzeugs werden durch das Ausfahren von Klappen oder anderen Flügelkonfigurationsvorrichtungen sowie durch das Ändern der Geschwindigkeit geändert. Da die grundlegenden Faktoren jedoch Gewicht und Geschwindigkeit sind, steigt die Wirbelstärke proportional mit einer Erhöhung des Betriebsgewichts des Flugzeugs oder einer Verringerung der Flugzeuggeschwindigkeit. Die größte Wirbelstärke tritt auf, wenn das erzeugende Flugzeug schwer, langsam und sauber ist, da die Turbulenzen einer „schmutzigen“ Flugzeugkonfiguration den Nachlaufzerfall beschleunigen. 

Unterwegs – Nachlaufturbulenzen während der Strecke wurden durch Änderungen am Flugzeugflottenmix beeinflusst, bei denen mehr „Super“- (A380) und „Heavy“-Flugzeuge (B-747, B-777, A340 usw.) im NAS operieren . Es gab Nachlaufturbulenzen von mehr als 30 NM und 2000 Fuß tiefer als das Nachlauf erzeugende Flugzeug. Die Luftdichte ist auch ein Faktor für die Nachlaufstärke. Auch wenn die Geschwindigkeiten im Reiseflug in großer Höhe höher sind, kann die verringerte Luftdichte zu einer vergleichbaren Nachlaufstärke wie im Terminalbereich führen. Außerdem führen die höheren Geschwindigkeiten im Reiseflug bei einem gegebenen Abstand zu weniger Zeit für das Abklingen der Kielwelle, bevor sie von einem nachfolgenden Flugzeug getroffen wird.

Vortex-Verhalten 

Nachlaufende Wirbel haben bestimmte Verhaltensmerkmale, die einem Piloten helfen können, den Nachlaufort zu visualisieren und Vorkehrungen zur Vermeidung zu treffen.  

Wirbel werden von dem Moment an erzeugt, in dem ein Flugzeug den Boden verlässt (bis es aufsetzt), da nachlaufende Wirbel das Nebenprodukt des Flügelauftriebs sind. Die Wirbelzirkulation verläuft nach außen, nach oben und um die Flügelspitzen herum, wenn man sie entweder von vorn oder von hinten betrachtet. Tests mit großen Flugzeugen haben gezeigt, dass Wirbel in Höhen von mehr als einer Spannweite über dem Boden etwas weniger als eine Spannweite voneinander entfernt bleiben und mit dem Wind treiben. Tests haben auch gezeigt, dass die Wirbel mit einer Geschwindigkeit von mehreren hundert Fuß pro Minute absinken, ihren Abstieg verlangsamen und mit der Zeit und der Entfernung hinter dem erzeugenden Flugzeug an Stärke verlieren.